不同类型微生物净水剂的净水能力比较研究

第一作者：罗 艳，女，１９８０年生，硕士，工程师，研究方向为水污染控制和环境管理研究。＃ 通讯作者。 ＊ 宁 波 市 重 大 科 技 攻 关 择 优 委 托 项 目 （Ｎｏ．２００８Ｃ５００１９）；宁 波 市 科 技 局 一 般 攻 关 项 目 （Ｎｏ．２０１０Ｃ１０００９）。
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罗 艳等 不同类型微生物净水剂的净水能力比较研究
用纳氏试剂 比 色 法 测 定；ＴＮ 采 用 碱 性 过 硫 酸 钾 消 解紫外分光光度 法 测 定；ＤＲＰ 和 ＴＰ 采 用 钼 酸 铵 分 光光度法测定；ＣＯＤ 采用重铬酸钾法测定。 实验开 始 后 ，在 第 ６ 天 用 同 样 方 法 取 水 样 ，采 用 最 大 可 能 数 （ＭＰＮ）法 测 ［６］ 定硝化细菌数量。 １．４ 分 析 方 法
ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｌｙ ｏｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｍｅａｓｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｗａｔｅｒ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ｗａｔｅｒ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ；ｃｏｍｐｌｅｘ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｚｙｍｅ；ｍｉｃｒｏｏｒ－
１５０．２０
ＴＮ ／（ｍｇ·Ｌ－１）
４８．１２
ＮＨ４＋ －Ｎ ／（ｍｇ·Ｌ－１）
２８．４０
ＮＯ３－ －Ｎ ／（ｍｇ·Ｌ－１）
１３．６４
ＴＰ ／（ｍｇ·Ｌ－１）
３．１９
可 溶 性 反 应 磷 （ＤＲＰ） ／（ｍｇ·Ｌ－１）
２．５７
１．２ 采 样 方 法 实验 时 间 共 计 １４ｄ。 分 别 在 实 验 的 第 １、３、６、
数据采用 ＳＰＳＳ１５．０软件进行 单 因 素 方 差 分 析 和相关性分析，不同处理之间多重比较采用 Ｄｕｎｃａｎ 新 复 极 差 方 法 ，然 后 经 过ｔ检 验 （Ｐ＜０．０５）。
理组的ＮＨ４＋ －Ｎ浓度下降了 ６９．６％ ～８２．４％，而 ＣＫ 组的ＮＨ４＋ －Ｎ浓 度 下 降 了 ３７．３％。 经 过 １４ｄ 处 理 后，ＴＮ 浓度的 下 降 幅 度 相 对 较 小，Ｂ２～Ｂ７ 处 理 组 的 ＴＮ 浓度下降了 １６．６％ ～２５．２％，而 ＣＫ 组 下 降 了 １２．６％ 。 由 图 １（ｃ）可 以 看 出，实 验 开 始 后，水 样 的 ＮＯ３－ －Ｎ浓度一 直 呈 上 升 趋 势。 经 过 １４ｄ 处 理 后， Ｂ２～Ｂ７ 处 理 组 的 ＮＯ３－ －Ｎ浓 度 上 升 了 １０３．４％ ～ １２４．５％，ＣＫ 组的ＮＯ３－ －Ｎ浓度上升了５６．３％。 可 见 ，在 ６ 个 投 加 微 生 物 净 水 剂 的 实 验 中 ，投 加 ＢＺＴ“菌 ＋ 酶 ”微 生 物 净 水 剂 的 Ｂ７ 处 理 组 的 ＮＨ４＋ －Ｎ、ＴＮ 浓 度 下 降 幅 度 最 大，分 别 为 ８２．４％ 和 ２５．２％，而该处 理 组 的ＮＯ３－ －Ｎ浓 度 上 升 也 最 大，达 到 １２４．５％ 。 ２．２ 不 同 类 型 微 生 物 净 水 剂 处 理 下 的 磷 浓 度 变 化
不同类 型 微 生 物 净 水 剂 处 理 下 水 样 的 ＣＯＤ、 ＮＨ４＋ －Ｎ、ＮＯ３－ －Ｎ、ＴＮ 浓 度 变 化 见 图 １ 所 示。 由 图 １（ａ）可以看出，实验开始后添加微生物净水剂的 Ｂ２ ～Ｂ７处理组的 ＣＯＤ 浓 度 在 １～３ｄ 迅 速 下 降，第 ３ 天时下降幅度为 ３３．３％ ～５６．４％，而 ＣＫ 组只 下 降 了１６．５％。 经 过 １４ｄ 处 理 后，Ｂ２～Ｂ７ 处 理 组 的 ＣＯＤ 浓度下降了７５．８％～８０．２％，均大于 ＣＫ 组的 ６８．８％，其 中 Ｂ７ 处 理 组 的 ＣＯＤ 浓 度 下 降 幅 度 最大。
ｇａｎｉｓｍ ｗａｔｅｒ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｏｆ ｅｎｚｙｍｅ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａ
微生物是污染水体水质治理和修复的重要载 体［１］，微生物可通 过 同 化 作 用 和 异 化 作 用 将 水 体 中 的有机物、氮、磷 等 污 染 物 降 解、转 化、吸 收，最 终 达 到水质净化目的。通过投加外源微生物菌种和生物 酶可以有效提高水体微生物的含量和活性。微生物 净水剂主要包 括 菌 种 产 品 （单 一 菌 种 和 复 合 菌 种）、 酶产品以及两 者 的 结 合 产 品。 目 前，已 经 有 很 多 研 究 针 ［２－４］ 对同一 性 质 产 品 开 展 室 内 净 水 实 验 或 者 实 际工程应用，但 很 少 有 研 究 对 不 同 类 型 的 微 生 物 净 水剂进行净水能力比较。 本研究选取复合微生物菌剂、生物酶和 ＢＺＴ“菌 ＋酶”微生物净 水 剂 共 ６ 种 微 生 物 净 水 剂 为 研 究 对 象 ，在 室 内 进 行 净 水 能 力 比 较 研 究 ，以 期 为 利 用 微 生 物净水剂进行污染水体治理和修复提供理论依据。
不同类 型 微 生 物 净 水 剂 处 理 下 水 样 的 ＤＲＰ、 ＴＰ 浓度变化见图２所示。由图２可以看出，实验开 始后各处理组 的 ＴＰ、ＤＲＰ 浓 度 均 有 不 同 程 度 的 下
２ 结 果 分 析
２．１ 不 同 类 型 微 生 物 净 水 剂 处 理 下 的 ＣＯＤ 和 各 态氮浓度变化
Ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｐｕｒｉｆｙｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ｗａｔｅｒ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ＬＵＯ Ｙａｎ１，ＪＩＮ Ｓｈｕｑｕａｎ２ ，ＺＨＯＵ Ｊｉｎｂｏ２ ．（１．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎｉｎｇｂｏ，Ｎｉｎｇｂｏ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１５０１２；２．Ｎｉｎｇｂｏ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｉｎｇｂｏ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１５０４０）
处理组 Ｂ５ Ｂ６ Ｂ７Hale Waihona Puke Baidu
净水剂 添 加 国 产 的 Ｊｉｎｄｉ微 生 物 菌 剂 添加产自美国的ｅｃｏ－ｚｙｍ 生态酶 添加产自美国的 ＢＺＴ“菌＋酶”微生物净水剂
表 ２ 实 验 用 水 水 质 Ｔａｂｌｅ ２ Ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｗａｔｅｒ
指标 数值
ＣＯＤ ／（ｍｇ·Ｌ－１）
降，但下降幅度 均 相 对 较 小。 经 过 １４ｄ 处 理 后，添 加微生物净水剂的 Ｂ２～Ｂ７ 处 理 组 的 ＴＰ 浓 度 下 降 了 １２．９％ ～１８．２％，ＣＫ 组 的 ＴＰ 浓 度 下 降 了 １２．２％。经过１４ｄ处理 后，Ｂ２～Ｂ７ 处 理 组 的 ＤＲＰ 浓度下降了４．７％～６．２％，ＣＫ 组的 ＤＲＰ 浓度下降 了 ３．９％ 。 可 见 ，在 ６ 个 投 加 微 生 物 净 水 剂 的 实 验 中 ，投 加 ＢＺＴ“菌 ＋ 酶 ”微 生 物 净 水 剂 的 Ｂ７ 处 理 组 的 ＴＰ、 ＤＲＰ 浓度下降幅度最大。 ２．３ 各 处 理 组 的 硝 化 细 菌 含 量 变 化
１ 材 料 与 方 法
１．１ 实 验 设 计 本研 究 在 实 验 室 内 进 行，采 用 长、宽、高 分 别 为
５０、４０、５０ｃｍ 的塑料 桶 为 实 验 装 置。 实 验 区 域 保 证 阳光充足、空 气 流 通。 实 验 选 用 ６ 种 净 水 剂 （见 表 １），按每１００Ｌ 水投加０．５ｇ的比例投加。试验共设 Ｂ１～Ｂ７ ７ 个 处 理，每 个 处 理 设 ３ 个 重 复。 其 中，Ｂ２ ～Ｂ５ 投 加 复 合 微 生 物 菌 剂 ，Ｂ６ 投 加 生 物 酶 ，Ｂ７ 投 加 生物酶和复合微生物菌剂的合成物。 为模拟自然水体环 境，各 处 理 桶 内 铺 设 约 １ｃｍ 的河道底泥，并 利 用 小 型 曝 气 机 在 水 体 中 部 进 行 曝 气处理。 实 验 用 水 利 用 养 殖 场 废 水 （占 ２０％）和 河 道 水 （占 ８０％ ）混 合 配 制 ，水 样 水 质 检 测 结 果 见 表 ２。
９、１４天上午９：００进行水样（多点取样的 混 合 样）采 集。其 中 ＣＯＤ、ＴＮ、ＴＰ 采 用 水 样 直 接 测 定， ＮＯ３－ －Ｎ、ＮＨ４＋ －Ｎ和 ＤＲＰ 用经０．４５μｍ 微 孔 滤 膜 过 滤后的水样进行测定 。 ［５］
１．３ 测 定 方 法 ＮＯ３－ －Ｎ采用 紫 外 分 光 光 度 法 测 定；ＮＨ４＋ －Ｎ采
环 境 污 染 与 防 治 第 ３５ 卷 第 １１ 期 ２０１３ 年 １１ 月
不同类型微生物净水剂的净水能力比较研究＊
罗 艳１ 金树权２＃ 周金波２
（１．宁波市环境保护科学研究设计院，浙江 宁波 ３１５０１２；２．宁波市农业科学研究院，浙江 宁波 ３１５０４０）
摘 要 选用复合微生物菌剂、生物酶和 ＢＺＴ“菌＋酶”微生物净水剂等３类６种微生物净水剂在室内 进 行 净 水 能 力 比 较 研 究 。 结果表明，添加微生物净水剂可以显著提高水 体 的 自 净 能 力 ，经 过 １４ｄ 的 处 理 后，添 加 微 生 物 净 水 剂 的 处 理 组 的 ＣＯＤ、ＮＨ４＋ －Ｎ、 ＴＮ、可溶性反应磷（ＤＲＰ）、ＴＰ 浓度分别下降７５．８％～８０．２％、６９．６％～８２．４％、１６．６％～２５．２％、４．７％ ～６．２％、１２．９％ ～１８．２％， 均显著高于相应的对照组；在３类微生物净水剂中，ＢＺＴ“菌＋酶”微生物净水剂对水体污染物的去除率显著高于其 他 ５ 种 微 生 物 净 水剂；微生物净水剂能有效提高水体的自净能力，在污染水体修复过程中可以单独或者结合其他处理措施综合利用 。 关 键 词 微 生 物 净 水 剂 复 合 微 生 物 菌 剂 生 物 酶 “菌 ＋ 酶 ”微 生 物 净 水 剂
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｗａｔｅｒ ｐｕｒｉｆｙｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ６ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｇｅｎｔ（ｉｎ－ ｃｌｕｄｉｎｇ ｃｏｍｐｌｅｘ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｇｅｎｔ，ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｗａｔｅｒ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｗｉｔｈ ｅｎｚｙｍｅ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａ） ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｗａｔｅｒ ｓｅｌｆ－ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｇｒｏｕｐ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＯＤ，ＮＨ４＋ －Ｎ，ＴＮ，ＤＲＰ （ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｈｏｓ－ ｐｈｏｒｕｓ）ａｎｄ ＴＰ ｗｅｒｅ ｄｅｃｌｉｎｅｄ ｂｙ ７５．８％－８０．２％，６９．６％－８２．４％，１６．６％－２５．２％，４．７％－６．２％ ａｎｄ １２．９％－１８．２％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｆｔｅｒ １４ｄａｙｓ ｏｆ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ａｍｏｎｇ ３ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｗａｔｅｒ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔｓ，ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｐｕｒ－ ｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｗｉｔｈ ｅｎｚｙｍｅ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａ （ＢＺＴ）ｗａｓ ｈｉｇｈｅｓｔ ｔｈａｎ ｏｔｈｅｒ ５ａｇｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｇｅｎｔ
处理组 Ｂ１ Ｂ２ Ｂ３ Ｂ４
表 １ 实 验 用 净 水 剂 说 明 及 实 验 方 案 设 计 Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｕｓｅｄ ｉｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｄｅｓｉｇｎ
净水剂 不 添 加 任 何 净 水 剂 ，作 为 对 照 （ＣＫ） 添加产自美国的 Ｂｉｏｚｙｍ 微生物菌剂 添加产自德国的 ＴｅｔｒａＡｑｕａ微生物菌剂 添加产自日本的 Ｎｉｋｉａ微生物菌剂